Additivní výroba z Inconelu 718 je stále jedním z hlavních pokroků v odvětvích, jako je letecký průmysl a energetika. To je především způsobeno výjimečnou tepelnou odolností a pevností slitiny. Na rozdíl od běžného obrábění má additivní výroba z Inconelu 718 výhodu postupného vytváření dílů po vrstvách. Tato schopnost umožňuje vyrábět díly s velmi složitými návrhy a geometriemi. Nicméně tyto vysoce komplikované tvary a geometrie přinášejí určité specifické výzvy během additivní výroby z Inconelu 718, které zahrnují snížení kvality výrobku, pokles efektivity při výrobě a problémy s řízením nákladů. Čím více odvětví začíná používat additivní výrobu z Inconelu 718 pro výrobu vysoce kvalitních komponent, tím důležitější je porozumět dosud nevyužitým výzvám, aby bylo možné je vyřešit. Tento článek se zaměřuje na řešení výzev v additivní výrobě z Inconelu 718.
Jednou z výzev při přídavné výrobě Inconel 718 je charakteristika samotné slitiny. Inconel 718 má vysokou tepelnou vodivost, což vede k vytváření křehkých vnitřních struktur. Mezi tyto vnitřní vady patří trhliny, pórovitost a křehké fáze. Kvalita prášku Inconel 718 přímo ovlivňuje výsledek přídavné výroby, stejně jako morfologie prášku. Mezi hlavní příčiny problémů se spojením vrstev patří faktory, jako jsou nepravidelný a kontaminovaný prášek.
Pro řešení těchto problémů se doporučuje, aby výrobci používali vysoce čistý prášek Inconel 718 s konkrétním rozdělením velikosti částic mezi 15 a 45 mikrometry. Předehřátí pracovní platformy také pomáhá snížit tepelné gradienty a možnost vzniku trhlin. Na druhou stranu zlepšují mechanické vlastnosti dílu po zpracování tzv. rozpouštěcí žíhání a stárnutí, které po odstranění křehké fáze umožňují problém křehké fáze v additivní výrobě Inconel 718 úplně obejít.
V případě aditivní výroby Inconel 718 představují procesní parametry další velkou výzvu. Parametry, jako je výkon laseru, rychlost skenování, výška vrstvy a vzdálenost rastru, vyžadují specifickou kalibraci a i malé nepřesnosti mohou vést k významným vadám. Například příliš silný laser může způsobit nadměrné tavení a příliš nízká rychlost skenování může vést k neúplnému slévání. Možným řešením je využití inteligentních systémů, které umožňují simulaci a testování proměnných ještě před samotnou výrobou. Jak je tomu u moderní aditivní výroby Inconel 718, nástroje pro monitorování v reálném čase z jiných pokročilých výrobních systémů umožňují sledování parametrů a definují poměr přesnosti jednotlivých vrstev. Tento kvazi-automatizovaný adaptivní řídicí systém vrstev je umožněn analýzou parametrů v reálném čase a předem nastaveným ovládáním parametrů operátory. Proces aditivní výroby Inconel 718 lze rovněž vylepšit pomocí přesných zkoušek navržených dílů v malém měřítku, které definují konkrétní parametry.
Jednou z hlavních výzev při aditivní výrobě materiálu Inconel 718 je zajištění kvality výrobku. Během výroby dílů metodou aditivní výroby je nesmírně obtížné identifikovat vnitřní vady, jako jsou mikrotrhliny a pórovitost. Techniky kontrol kvality jsou u složitých dílů vyrobených aditivním způsobem z Inconelu 718 pouze nedostačující. K tomu, aby bylo možné tento problém řešit, by měl proces zahrnovat sofistikovanější metody nedestruktivního testování, jako jsou CT a ultrazvukové skenovací techniky. Tyto metody detekují vnitřní vady a zajišťují, že díl splňuje požadované normy. Dále implementace kompletního systému stopovatelnosti dat pomáhá sledovat proces aditivní výroby Inconelu 718. Tento systém je velmi zaměřený na proces a pomáhá sledovat a vyhodnocovat data z procesu a výsledky kontrol. Tato preventivní opatření zajistí, že se vady nebudou v budoucích procesech aditivní výroby Inconelu 718 opakovat.
Následné zpracování při aditivní výrobě z Inconelu 718 je velmi kritické a je třeba si uvědomit, že je spojeno s určitými výzvami. Je nutné pochopit, že díly je třeba přesně následně zpracovat za účelem odstranění podpůrných struktur, úpravy povrchu a tepelného zpracování. Odstraňování podpůrných struktur z komplexních dílů z Inconelu 718 je obtížnější a časově náročnější, což navíc zvyšuje riziko poškození dílu.
Podpůrné struktury lze navrhnout s řezovými prvky, aby se usnadnilo následné zpracování. Například lze podpůrné struktury navrhnout s tenkými „kolíky“, které lze snadno odstranit. Povrchy z Inconelu 718 vyrobené aditivní výrobou lze následně zpracovat na jednotný stav pomocí automatizovaných systémů, jako je broušení robotem. Specializované návrhy tepelného zpracování po výrobě snižují zbytkové napětí u Inconelu 718 vyrobeného aditivní výrobou, zlepšují mechanické vlastnosti a zabraňují dodatečnému ohřevu.
Výhody aditivní výroby z Inconelu 718 v odvětvích vysoce přesného zpracování jsou obrovské, a právě výzvy, kterým tato odvětví čelí, určí rozsah jejich implementace. Překonání výzev spojených s nákupem materiálu prostřednictvím investic do kvalitního prášku, tepelného zpracování a zdokonalování procesních parametrů pomocí inteligentního vestavěného snímání, vývoj systémů nedestruktivní kontroly a stopovatelnosti pro řízení jednotlivých vrstev procesu a automatizace dodatečné úpravy zjednoduší práci těmto odvětvím. Budoucí technologie, které integrují strategickou a automatickou kontrolu procesů, dále vylepší zpracování aditivní výroby z Inconelu 718. Rychlá implementace navržených systémů umožní těmto odvětvím provádět pokročilou aditivní výrobu z Inconelu 718 a vytvářet složité díly. To podpoří odvětví vysoce přesného zpracování v oblastech jako letecký průmysl a energetika.
Aktuální novinky2025-06-30
2025-07-04
2025-07-01
EN
